DE19755082A1 - Spark gap capable of carrying lightning current - Google Patents

Spark gap capable of carrying lightning current

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DE19755082A1
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spark
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Christof Dipl Ing Drilling
Markus Dipl Ing Droldner
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/16—Overvoltage arresters using spark gaps having a plurality of gaps arranged in series

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  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Insulators (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
  • Elimination Of Static Electricity (AREA)

Abstract

The lightning current path consists of numerous arcing sections in series. The sections consist of n-part arcing sections, and are in series, so the arcing voltage is n-times the voltage of the part arcing sections. The arrangement preferably has graphite electrodes separated by PTFE insulating material. The arcing sections are preferably located in an epoxy resin molded housing.

Description

Die Erfindung betrifft eine blitzstromtragfähige Funkenstrecke mit mehreren in Reihe geschalteten Funkenstrecken, wobei die Funkenstrecke aus n-Teil­ funkenstrecken besteht, deren Lichtbogenbrennspannung durch Reihenschaltung der Teilfunkenstrecken auf den n-fachen Wert der Lichtbogenbrennspannung einer Teilfunkenstrecke gebracht ist, wobei ferner die Teilfunkenstrecken mit Ausnahme der im Blitzstromereignisfall ersten ansprechenden Funkenstrecke durch Impedanzen beschaltet sind, so daß sie sukzessive durchschalten, nach Patentanmeldung 197 42 302.7. The invention relates to a lightning current carrying Spark gap with several series connected Spark gaps, the spark gaps consisting of n-part there are spark gaps, their Arc voltage by series connection of the Partial spark gaps to n times the value of Arcing voltage of a partial spark gap brought is, with the exception of the partial spark gaps the first to respond in the event of a lightning current Spark gap are connected by impedances, so that switch them through successively, after patent application 197 42 302.7.  

In der Hauptpatentanmeldung ist eine entsprechende Funkenstrecke beschrieben. Auf den Gesamtinhalt der Hauptanmeldung wird hiermit Bezug genommen. Unter der gleichen Aufgabenstellung schlägt die vorliegende Anmeldung eine weitere Lösung vor. Dazu ist gemäß Anspruch 1 vorgesehen, daß die zweite und die weiteren Funkenstrecken über die Impedanzen an ein gemeinsames Bezugspotential, insbesondere an die freie Elektrode der letzten Funkenstrecke als Bezugselektrode gelegt sind.There is a corresponding one in the main patent application Spark gap described. On the overall content of the Main application is hereby referred. Under the The present task proposes the same task Register another solution. This is according to Claim 1 provided that the second and the other Spark gaps across the impedances to a common Reference potential, in particular to the free electrode of the last spark gap as reference electrode.

Bevorzugt ist zudem vorgesehen, daß die Impedanzen durch ohmsche Widerstände oder Kapazitäten gebildet sind.It is also preferably provided that the impedances by ohmic resistances or capacitances are formed.

Desweiteren ist bevorzugt vorgesehen, daß Impedanzen gleicher Dimensionierung eingesetzt sind.Furthermore, it is preferably provided that impedances same dimensions are used.

Gemäß der Erfindung wird eine blitzstromtragfähige Funkenstrecke vorgeschlagen, bei der eine freie Elektrode und damit eine Funkenstrecke zur Verfügung steht, die spontan bei Belastung mit einer ausreichenden Spannung durchzündet. Die Steuerung der weiteren Elektroden (Funkenstrecken) geschieht durch Impedanzen, die gegen das Potential der letzten Elektrode geschaltet sind, die quasi die Bezugselektrode ist. Die Beschaltungsimpedanzen erfahren so eine einheitliche Belastung. Die Impedanzen können zum Beispiel durch ohmsche Widerstände oder auch Kapazitäten realisiert werden, wobei die Lösung mit Kapazitäten den Vorteil bietet, daß keine Wirkleistungsverluste an diesen Bauteilen entstehen.According to the invention, a lightning current carrying Spark gap proposed at which a free Electrode and thus a spark gap available stands, which spontaneously with a sufficient load Ignited tension. The control of the others Electrodes (spark gaps) are caused by impedances, which are switched against the potential of the last electrode are, so to speak, the reference electrode. The  Circuit impedances experience a uniform Burden. The impedances can, for example, by ohmic resistors or capacitors realized be the solution with capacities the advantage offers that no active power losses on these Components are created.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung besteht die Möglichkeit, die Funkenstreckenzahl beliebig zu erhöhen. Desweiteren können hier Bauteile gleicher Dimensionierung eingesetzt werden. Das Ansprechverhalten bei Stoßspannung ist außerordentlich günstig, wobei sich auch bei Erhöhung der Funkenstreckenanzahl die Ansprech­ spannung nur geringfügig erhöht.Due to the training according to the invention Possibility to increase the number of spark gaps as desired. Furthermore, components can be the same here Dimensioning can be used. The response behavior at surge voltage is extremely cheap, being the response even when the number of spark gaps is increased voltage only slightly increased.

Ein schematisiertes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.A schematic embodiment is in the Drawing shown and below in more detail described.

Die einzige Zeichnungsfigur zeigt eine Prinzipdarstellung der Beschaltung der Funkenstrecke.The only drawing figure shows one Schematic diagram of the circuitry of the spark gap.

Die Funkenstrecke ist bei I an einen Leiter eines Strom­ versorgungsnetzes und bei II an Erde angeschlossen bzw. umgekehrt. Es sind dabei eine Vielzahl von Funkenstrecken in Reihe zueinander angeordnet (FS1 bis FSN). Dabei sind die Teilfunkenstrecken FS2 bis FSN mit Ausnahme der im Blitzstromereignisfall ersten ansprechenden Funkenstrecke FS1 mit Impedanzen 1 bis N-1 geschaltet, die gegen das Potential der in Durchgangsrichtung letzten Elektrode der Funkenstrecke FSN geschaltet sind, die quasi die Bezugselektrode darstellt. Bei einem entsprechenden Spannungsereignisfall zündet die Funkenstrecke FS1 spontan durch. Die Steuerung der weiteren Funkenstrecken erfolgt durch die Impedanzen 1 bis N-1, wobei durch die entsprechende Beschaltung die Impedanzen eine einheitliche Belastung erfahren.The spark gap is connected to a conductor of a power supply network at I and to earth at II or vice versa. A large number of spark gaps are arranged in series with one another (FS1 to FSN). The partial spark gaps FS2 to FSN are connected with the exception of the first spark gap FS1 which responds in the event of a lightning current and has impedances 1 to N-1, which are connected to the potential of the last electrode in the direction of passage of the spark gap FSN, which represents the reference electrode. In the event of a corresponding voltage event, the spark gap FS1 ignites spontaneously. The control of the further spark gaps is carried out by the impedances 1 to N-1, the impedance being subjected to a uniform load through the appropriate wiring.

Die Impedanzen 1 bis N-1 können beispielsweise durch ohmsche Widerstände oder Kapazitäten realisiert werden. Bei der Lösung mit Kapazitäten wird der Vorteil erreicht, daß keine Wirkleistungsverluste an den Bauteilen entstehen.The impedances 1 to N-1 can be realized, for example, by ohmic resistors or capacitors. The advantage of the solution with capacities is that there are no active power losses on the components.

Durch diese Schaltungsanordnung ist es möglich, die Funkenstreckenanzahl beliebig zu erhöhen. Es können Bauteile gleicher Dimensionierung eingesetzt werden. Das Ansprechverhalten bei Stoßspannungen ist außerordentlich günstig. Auch bei einer Erhöhung der Funkenstreckenanzahl erhöht sich die Ansprechspannung nur geringfügig. This circuit arrangement makes it possible to Increase the number of spark gaps as desired. It can Components of the same dimensions are used. The Response behavior with surge voltages is extraordinary Cheap. Even with an increase in The number of spark gaps increases the response voltage only marginally.  

Der Abstand der ersten Funkenstrecke FS1 ist maßgebend für das Ansprechverhalten der Gesamtfunkenstrecke. An der Kette von Funkenstrecken wird eine so hohe Lichtbogenbrennspannung erzeugt, daß diese größer als die Netzspannung ist, so daß kein Netzfolgestrom entsteht.The distance between the first spark gap FS1 is decisive for the response behavior of the total spark gap. On the chain of spark gaps becomes so high Arcing voltage produces that this is greater than the line voltage is, so that no line follow current arises.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.The invention is not based on the embodiment limited, but often within the scope of the disclosure variable.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.All new, in the description and / or drawing disclosed individual and combination features are considered viewed essential to the invention.

Claims (3)

1. Blitzstromtragfähige Funkenstrecke mit mehreren in Reihe geschalteten Funkenstrecken, wobei die Funkenstrecke aus n-Teilfunkenstrecken (FS) besteht, deren Lichtbogenbrennspannung durch Reihenschaltung der Teilfunkenstrecken (FS) auf den n-fachen Wert der Lichtbogenbrennspannung einer Teilfunkenstrecke gebracht ist, wobei ferner die Teilfunkenstrecken (FS) mit Ausnahme der im Blitzstromereignisfall ersten ansprechenden Funkenstrecke (FS1) durch Impedanzen beschaltet sind, so daß sie sukzessive durchschalten, nach Patentanmeldung 197 42 302.7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite und die weiteren Funkenstrecken (FS2-FS4) über die Impedanzen (1- bis N-1) direkt an ein gemeinsames Bezugspotential, insbesondere an die freie Elektrode der letzten Funkenstrecke (FSN) als Bezugselektrode gelegt sind.1. Spark gap capable of carrying lightning current with several spark gaps connected in series, the spark gap consisting of n-sub spark gaps (FS), the arc voltage of which is brought to n times the arcing voltage of a sub-spark gap by connecting the sub-spark gaps (FS) in series, the sub-spark gaps ( FS), with the exception of the spark gap (FS1) which is the first to respond in the event of a lightning current, are connected by impedances so that they switch through successively, according to patent application 197 42 302.7, characterized in that the second and the further spark gaps (FS2-FS4) via the impedances ( 1 - to N-1) are directly connected to a common reference potential, in particular to the free electrode of the last spark gap (FSN) as the reference electrode. 2. Blitzstromtragfähige Funkenstrecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzen (1 bis N-1) durch ohmsche Widerstände oder Kapazitäten gebildet sind. 2. Lightning current-carrying spark gap according to claim 1, characterized in that the impedances ( 1 to N-1) are formed by ohmic resistors or capacitors. 3. Blitzstromfähige Funkenstrecke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Impedanzen (1 bis N-1) gleicher Dimensionierung eingesetzt sind.3. lightning current-capable spark gap according to claim 1 or 2, characterized in that impedances ( 1 to N-1) of the same dimensions are used.
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